Полупроводнички делови – графитна основа обложена со SiC

Графитните бази обложени со SiC најчесто се користат за поддршка и загревање на монокристални подлоги во опрема за метално-органско хемиско таложење на пареа (MOCVD). Термичката стабилност, термичката униформност и другите параметри на перформансите на графитната база обложена со SiC играат одлучувачка улога во квалитетот на растот на епитаксијалниот материјал, па затоа е основна клучна компонента на MOCVD опремата.

Во процесот на производство на плочки, епитаксијалните слоеви се дополнително конструираат на некои подлоги од плочки за да се олесни производството на уреди. Типичните LED уреди што емитуваат светлина треба да подготват епитаксијални слоеви од GaAs на силиконски подлоги; Епитаксијалниот слој од SiC се одгледува на спроводливата SiC подлога за конструирање на уреди како што се SBD, MOSFET итн., за апликации со висок напон, висока струја и други енергетски апликации; Епитаксијалниот слој од GaN се конструира на полуизолирана SiC подлога за понатамошна конструкција на HEMT и други уреди за RF апликации како што е комуникацијата. Овој процес е неразделен од CVD опремата.

Во CVD опремата, подлогата не може директно да се постави на металот или едноставно да се постави на основа за епитаксијално депонирање, бидејќи вклучува проток на гас (хоризонтално, вертикално), температура, притисок, фиксација, исфрлање на загадувачи и други аспекти на факторите на влијание. Затоа, потребно е да се користи основа, а потоа подлогата да се постави на дискот, а потоа да се користи CVD технологија за епитаксијално депонирање на подлогата, што е графитна основа обложена со SiC (исто така позната како послужавник).

Графитните бази обложени со SiC најчесто се користат за поддршка и загревање на монокристални подлоги во опрема за метално-органско хемиско таложење на пареа (MOCVD). Термичката стабилност, термичката униформност и другите параметри на перформансите на графитната база обложена со SiC играат одлучувачка улога во квалитетот на растот на епитаксијалниот материјал, па затоа е основна клучна компонента на MOCVD опремата.

Метално-органско хемиско таложење на пареа (MOCVD) е вообичаена технологија за епитаксијален раст на GaN филмови во сина LED диода. Таа има предности на едноставно работење, контролирана стапка на раст и висока чистота на GaN филмови. Како важна компонента во реакционата комора на MOCVD опремата, основата на лежиштето што се користи за епитаксијален раст на GaN филмови треба да има предности на отпорност на висока температура, униформна топлинска спроводливост, добра хемиска стабилност, силна отпорност на термички шок итн. Графитниот материјал може да ги исполни горенаведените услови.

Како една од основните компоненти на MOCVD опремата, графитната основа е носач и греен елемент на подлогата, што директно ја одредува униформноста и чистотата на филмскиот материјал, па нејзиниот квалитет директно влијае на подготовката на епитаксијалниот лист, а во исто време, со зголемувањето на бројот на употреби и промената на условите за работа, многу е лесна за носење, што припаѓа на потрошниот материјал.

Иако графитот има одлична топлинска спроводливост и стабилност, тој има добра предност како основна компонента на MOCVD опремата, но во процесот на производство, графитот ќе го кородира правот поради остатоци од корозивни гасови и метални органски материи, а работниот век на графитната основа ќе биде значително намален. Во исто време, паѓањето на графитниот прав ќе предизвика загадување на чипот.

Појавата на технологијата за премачкување може да обезбеди фиксација на површината со прав, да ја зголеми топлинската спроводливост и да ја изедначи распределбата на топлината, што стана главна технологија за решавање на овој проблем. Графитната основа во околината за употреба на опремата MOCVD, површинската обвивка на графитна основа треба да ги исполнува следниве карактеристики:

(1) Графитната основа може целосно да се завитка, а густината е добра, во спротивно графитната основа лесно може да кородира во корозивниот гас.

(2) Јачината на комбинацијата со графитната основа е висока за да се осигури дека облогата не е лесно да се откине по неколку циклуси на висока и ниска температура.

(3) Има добра хемиска стабилност за да се избегне дефект на облогата при висока температура и корозивна атмосфера.

SiC има предности како што се отпорност на корозија, висока топлинска спроводливост, отпорност на термички шокови и висока хемиска стабилност, и може добро да работи во епитаксијална атмосфера со GaN. Покрај тоа, коефициентот на термичка експанзија на SiC многу малку се разликува од оној на графитот, па затоа SiC е претпочитаниот материјал за површинско обложување на графитна основа.

Во моментов, вообичаениот SiC е главно од типот 3C, 4H и 6H, а употребата на SiC кај различните типови кристали е различна. На пример, 4H-SiC може да се произведуваат уреди со голема моќност; 6H-SiC е најстабилен и може да се произведуваат фотоелектрични уреди; Поради неговата слична структура со GaN, 3C-SiC може да се користи за производство на GaN епитаксијален слој и производство на SiC-GaN RF уреди. 3C-SiC е исто така познат како β-SiC, а важна употреба на β-SiC е како филм и материјал за обложување, па затоа β-SiC во моментов е главниот материјал за обложување.